백라이트 장치 및 투과형 액정 표시 장치 document_id A220623030593

액정 표시 장치는 음극선관(CRT : Cathode-Ray Tube)과 비교하여 대형 표시 화면화, 경량화, 박형화, 저전력 소비화 등을 도모할 수 있기 때문에, 예를 들어 자발광형의 PDP(Plasma Display Panel) 등과 함께 텔레비전 수상기나 각종 디스플레이용의 표시 장치에 이용되고 있다. 액정 표시 장치는 각종 크기의 2매의 투명 기판 사이에 액정을 봉입하고, 투명 기판 사이에 전압을 인가함으로써 액정 분자의 방향을 바꾸어 광투과율을 변화시켜 소정의 화상 등을 광학적으로 표시한다. 액정 표시 장치는 액정 자체가 발광체는 아니기 때문에, 예를 들어 액정 패널의 배면부에 광원으로서 기능하는 백라이트 유닛이 설치되어 있다. 백라이트 유닛은, 예를 들어 1차 광원, 도광판, 반사 필름, 렌즈 시트 혹은 확산 플레이트 등을 구비하고, 액정 패널에 대해 전체면에 걸쳐 표시광을 공급한다. 백라이트 유닛에는, 종래 1차 광원으로서 수은이나 크세논을 형광관 내로 봉입한 냉음극 형광 램프(CCLF : Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 이용되고 있지만, 냉음극 형광 램프가 갖는 발광 휘도가 낮은 것, 수명이 짧은 것 혹은 음극측에 저휘도 에리어가 존재하여 균제도 등이 나쁜 것 등의 문제를 해결할 필요가 있다. 그런데, 대형 크기의 액정 표시 장치에 있어서는, 일반적으로 확산판의 배면에 복수개의 긴 냉음극 형광 램프를 배치하여 표시광을 액정 패널에 공급하는 에리어 라이트형 백라이트(Area Litconfiguration Backlight) 장치가 설치되어 있다. 이러한 에리어 라이트형 백라이트 장치에 있어서도, 상술한 냉음극 형광 램프에 기인하는 문제를 해결할 필요가 있고, 특히 40 인치를 넘는 대형 텔레비전 수상기에 적용한 경우에는 고휘도화나 고균제도화의 문제가 보다 현저해지고 있다. 한편, 에리어 라이트형 백라이트 장치에 있어서는, 상술한 냉음극 형광 램프 대신에 확산 필름의 배면측에 다수개의 광 3원색인 적색과 녹색과 청색의 발광 다이오드[이하, LED(Light Emitting Diode)라 함]를 2차원으로 배열하여 백색광을 얻는 LED 에리어 라이트형 백라이트가 주목받고 있다. 이러한 LED 백라이트 장치는 LED의 저비용화에 수반하여 비용 저감을 도모할 수 있는 동시에 저소비 전력으로 대형의 액정 패널에 고휘도의 표시가 행해지도록 한다. 각종 백라이트 장치에는 광원 유닛과 투과형 액정 패널 사이에, 광원으로부터 발광된 표시광의 기능 변환을 행하는 동시에 균일화되는 광학 기능 시트 블럭이나 확산 도광 플레이트 및 광확산 플레이트나 반사 시트 등의 다양한 광학 부재가 배치된다. 백라이트 장치에 이용되는 광확산 플레이트는, 일반적으로 투명한 아크릴 수지 등에 의해 형성되고, 광원과 대향하는 위치에, 입사되는 표시광의 일부를 투과시키는 동시에 일부를 반사시키는 기능을 갖는 조광 패턴이 형성되어 있다. 광확산 플레이트로서, 일본 특허 공개 평6-301034호 공보에 기재된 것이 있다. 이 공보에 기재되는 광확산 플레이트는 형광관과 대향하는 에리어에, 다수의 반사 도트에 의해 구성된 띠형 조광 패턴을 형성하고 있다. 이 광확산 플레이트는 반사 도트를 형광관의 축선으로부터 멀어짐에 따라 면적이 작아지도록 형성함으로써, 형광관으로부터 멀어짐에 따라 광투과율이 높아져 전체적으로 균일화된 조명광이 방출되도록 기능한다. 그런데, LED 백라이트 장치에 있어서도, 투과형 액정 패널과 다수개의 LED를 실장한 광원 블럭을 어레이 배열하여 이루어지는 광원 유닛과의 사이에 광확산 플레이트를 배치하고, 광확산 플레이트에 각 LED와 각각 대향하도록 하여 다수개의 조광 패턴을 형성하는 것을 고려할 수 있다. 각 조광 패턴은 상대하는 LED로부터 발광되는 표시광의 투과 및 반사 동작을 제어함으로써, 광확산 플레이트의 전체면으로부터 균일한 광량으로 표시광이 액정 패널에 공급하도록 하여 고휘도화나 고균제도화를 도모할 수 있다. 그러나, LED 백라이트 장치에 있어서는, 다수개의 LED로부터 발생하는 대용량의 열이 아크릴 수지 등으로 형성된 광확산 플레이트에 작용함으로써, 이 광확산 플레이트에 큰 치수 변화를 생기게 하여 상대하는 LED와 조광 패턴에 위치 어긋남을 발생시키는 일이 있다. 또한, LED 백라이트 장치에 있어서는, 액정 패널이나 광원 유닛 혹은 광확산 플레이트의 치수 정밀도나 조립 정밀도 또한 조광 패턴의 인쇄 정밀도 등의 변동에 의해 상대하는 LED와 조광 패턴의 위치 어긋남이 발생하는 일이 있다. LED 백라이트 장치에 있어서는, 상술한 다양한 요인이 관계되기 때문에 LED와 조광 패턴을 정밀하게 위치 결정하는 것이 매우 곤란하였다. LED 백라이트 장치에 있어서는, 구성 부재를 고정밀도로 제작하는 동시에 정밀한 조립을 행해야만 하여 비용 저감이 곤란하였다. LED 백라이트 장치에 있어서는, 액정 표시 장치의 대형화나 고휘도화에 수반하여 LED와 조광 패턴의 위치 어긋남도 보다 커져 액정 패널에 색 불균일이나 램프 이미지의 발생 등의 문제가 현저해진다. 또한, LED 백라이트 장치에 있어서, 광원 유닛은 다수개의 LED를 실장한 복수의 광원 블럭을 서로 소정의 간격을 두고 배열함으로써 에리어 라이트형을 구성하기 때문에, 각 LED로부터 외주 방향으로 방사된 표시광이 각 광원 블럭의 열 사이에 있어서 양측으로부터 집중되어 휘도의 큰 부위가 발생하는 현상이 생긴다. LED 백라이트 장치에 있어서는, 이로 인해 광확산 플레이트의 각 광원 블럭의 각 열 사이에 대향한 에리어에 가로 줄무늬 상태의 고휘도 에리어가 생겨 액정 패널에 가로 줄무늬의 색 불균일이 생기는 등의 문제가 있었다. LED 백라이트 장치에 있어서는, 상술한 문제에 대해, 예를 들어 광확산 플레이트에 큰 면적으로 조광 패턴을 형성하는 동시에 유백색의 합성 수지로 형성하는 것을 고려할 수 있지만, 표시광이 차광되어 광투과율이 대폭으로 저감되기 때문에 액정 패널의 휘도가 저하된다. LED 백라이트 장치에 있어서는, 예를 들어 보다 많은 LED를 이용함으로써 고휘도화의 대응을 도모하는 경우에 비용의 증대나 소비 전력이 커질 뿐만 아니라 보다 큰 발열의 대응이 매우 곤란해진다.